JPS59115586A - 透明導電膜の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、透明導電膜の製造方法の改良に関する。

〔従来技術とその問題点〕

従来、透明４礒膜の製造方法としては、真空蒸４法やス
パッタリング法等が広く用いられている。

真空蒸着法は、酸化錫を′亀子ビーム加熱法によシ真空
蒸着するか、或いは錫を酸素雰囲気中で活性蒸着する方
法である。また、スパッタリング法は、酸化錫をターゲ
ットとしてスパッタリングするか、或いは錫をターゲッ
トとして酸素を含むガス中で活性ス・・ツタリングする
方法である。

ところが、この種の方法にあっては次のような問題があ
った。すなわち、真空蒸着法では一般に基板温度２５０
〔０３以上で膜形成を行なってお夛、それ以下の温度で
は抵抗率が１０〜１０〔Ω−ｍ〕程度に上昇する。また
、スパッタリング法では膜形成中に基板温度２００〜８
００（Ｃ）程度に上昇してしまう。従って、耐熱温度が
低い基板材料、或いは高温では特性が劣化する恐れのあ
る基板材料には、酸化錫透明導電膜を１０〔Ω−ｍ〕程
度の低抵抗率で形成するととが困難であった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、低い基板温度で低抵抗率の酸化錫透明
導電性被膜を形成することができる透明導電膜の製造方
法を提供することにある。

〔発明の概要〕

マグネトロン直流スパッタリング装置は、蒸発源のター
ゲットに特殊な磁界をかけ、電子をその磁界の中に閉じ
込めて電離効率を上げ、ターゲットのプラズマ密度を上
げるものである。このような高密度プラズマは基板から
離れておシ、又、作業圧力を下げることができるので基
板の温度上昇を防ぐことができる。

本発明者は、このような装置を用い、種々の実験を重ね
た結果、活性ガスとして酸素とアルゴンとの混合ガスを
使用し、この混合ガス中の酸素の割合を４〜１０　（ｍ
ｏｎ　％’）に規定することによシ、低抵抗率の酸化錫
透明導電性被膜が形成されるのを見出した。すなわち、
ターゲットとして酸化錫を用い酸素とアルゴンとの混合
ガスの圧力を１×１０−”　（Ｔｏｒｒ）以下に設定し
、混合ガス中の酸素の割合を上記条件に設定することに
よシ、基板温度１００ＣＣ）以下において抵抗率５　ｘ
　１Ｏ−３（Ω−α〕以下の酸化錫透明導電性被膜が形
成されることを見出した。

本発明はこのような点に着目し、マグネトロン直流スパ
ッタリングによル、酸素を含む活性ガス中で酸化錫のタ
ーゲットをスパッタリングして酸化錫透明導電性被膜を
形成し、上記活性ガスとして酸素とアルゴンとの混合ガ
スを使用すると共に混合ガス中の酸素の割合を４〜ＩＱ
（ｍｏ−６％）に設定し、かつ混合ガスの圧力をＩ　Ｘ
　１０　　ＣＴｏｒｒ：ｌ以下に設定するようにした方
法である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、基板温度１００（ｃ）以下で抵抗率５
ｘｌＯ［Ω−ロ〕以下の酸化錫透明導電性被膜を形成す
ることができる。さらに、その透過率も十分大きくする
ことができる。従って、従来方法と比較すると、抵抗率
が１桁以上小さく、低温で低抵抗率の酸化錫透明導電性
被膜を容易に形成することができ、その有用性は極めて
大きい。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明の一実施例に使用したプレーナ型マグネ
トロン直流スパッタリング装置を示す概略構成図である
。図中１は試料室で、この試料室ｌ内には一対の平行平
板電極２．８が配置されている。上部電極２にはガラス
基板４が配置され、下部電極８にはターゲットとしての
酸化錫５が配置される。そして、これら電極２，８間に
は直流電源６による電圧が印加されるものとなっている
。

なお、図中７は磁石、８はシャッタ、９は冷却水、１０
は試料室１内に活性ガスを導入するためのリークパルプ
、１１は試料室１内を排気するためのメインバルブを示
している。この装置では試料室１内を十分真空に引いた
のちリークパルプ１０にヨｂ　試ａ室１内にスパッタリ
ングガスな導入し、試料室１内を所定の圧力に設定する
。次いでシャッタ８を閉じてターゲット６に所定の電圧
を印加し、プリスパッタリングを行なった後、シャッタ
８を開いてスパッタリングを行なうものとなっている。

実施例１ ガラス基板４をターゲット６との距離が５〔ｍ〕となる
様に試料室１内に配置した。上記ターゲット５は８ｎ０
２の焼結体である。試料室１内を８×１Ｏ−６（Ｔｏｒ
ｒ）以下に排気した後、アルゴンと酸素との混合ガスを
リークパルプ１０によシ導入し、試料室１内の圧力を４
　Ｘ　１０　　（Ｔｏｒｒ）に調整した。

圧力が高いと基板の温度上昇を招くので圧力はあるので
Ｉ　Ｘ　１０　　（Ｔｏｒｒ）以下にする必要がある。

次いで、ターゲット５に２００〔ｖ〕〜ＩＫｃｖ〕、例
えば８００　（Ｖ）の直流電圧を印加してスパッタリン
グを行なった。このような条件において、アルゴンと酸
素との組成比を変化させた場合の透明導電膜の抵抗率及
び透過率は９Ｉｆ１２図に示す如くなった。なお、図中
○印は抵抗率、Δ印は透過率を示している。

この第２図から明らかなように、競抗率（６×１０　　
Ω−ｍ以下）で高透過率（８０チ以上）の酸化錫透明導
電膜を形成するためには、混合ガス中の酸素の割合を４
　＝　１０　（ｍｏＡ９ｇ）の範囲に設定しなければな
らないことが判明した。また、基板温度は１００　［Ｃ
）を越えなかった。

実施例２ 実施例１において、ターゲット５を数〔チ〕の８ｂ、Ｏ
，を含んだ８　ｎ０１の焼結体として、同様の条件でス
パッタリングを行なった。その結果得られた透明導電膜
の特性は以下の通りであった。また、基板温度は１ｏｏ
ｃｃ〕を越えなかった。

（１）膜厚　　　　　　　１８００ＣＡ］（２）面積抵
抗値　　　　２７０〔Ω／口〕（３）抵抗率　　　　　
３．５Ｘ１０　　［：Ω−σ〕（４）透過率（ａ　ｔ５
５０ｎｍ）　　　８８Ｃチ〕また、上記実施例の条件に
おいて、アルゴンと酸素との組成比を変化させた場合の
透明導電膜は実施例１の第２図と同様な特性を示した（
４〜１０　［ｍｏ−６％　］の酸素の割合で、抵抗率が
８〜４×３ １０　　（Ω−―〕で、透過率が８０１４）以上である
）。

このように、数〔チ〕の５ｂ２０５を含んだ８ｎＯ□の
焼結体をターゲットとして用いた場合でも、低抵抗率（
４Ｘ　１０　　Ω−ロ以下）で高透過率（８０チ以上）
の酸化錫透明導電膜を形成するためには、混合ガス中の
酸素の割合を４〜ｌＯ〔ｍｏＪチ〕の範囲に設定しなけ
ればならないことが判明した。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施す
ることができる。例えば、前記透明導電性被膜が形成さ
れる基板はガラス基板に限るものではなく、各種の基板
を選択すればよい。

また、ターゲットに印加する直流重用の大きさ等も、仕
様に応じて適宜窓めればよいのは勿論のことである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に使用した直流マグネトロン
スパッタリング装置を示す概略構成図、第２図はスパッ
タリング条件と透明導電性被膜の抵抗率及び透過率との
関係を示す特性図である。 図に於いて、１・・・試料室、２，３・・・電極、４・
・・ガラス基板、５・・・ターゲット、６・・・直流電
源、７・・・磁石、８・・・シャッタ、９・・・冷却水
、１０・・・リークバルブ、１１・・・メインバルブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. マグネトロン直流スパッタリングにより、酸素を含む活
   性ガス中で酸化錫のターゲットなスノ（ツタリングして
   透明導電性級膜を形成し、前記活性ガスとしてｉ！素と
   アルゴンとの混合ガスを使用すると共に混合ガス中の酸
   素の割合を４〜１０（ｍｏ−６１に設定し、かつ混合ガ
   スの圧力を１×１Ｏ−２（Ｔ（＋ｒｒ）以下に設定した
   ことを特徴とする透明導電膜の製造方法。